Avantaj û giringî li teknolojiya fotonê ya mîkrobatî ya hevrikî ya fîlimê ya rastîn
Microwave Photon TechnologyTaybetmendiyên bandwidthên mezin ên xebatê, qeweta pêvajoyê ya bihêz û windabûna teknîkî ya ku xwedan potansiyelê ye ku performansa sîstema kevneşopî ya wekî radar, şervanê elektronîkî, ragihandin û pîvandin û kontrolê baştir bike. Lêbelê, pergala fotonê ya mîkrokî li ser bingeha amûrên veqetandî, hebên mezin, giraniya giran û aramiya belengaz, ku bi ciddî li ser platformên Spaceborne û Airborne bi ciddî sînorkirin. Ji ber vê yekê, teknolojiya fotonê ya entegre ya yekgirtî ji bo şikandina serlêdana fotonê ya mîkrobatê di pergala agahdariya elektronîkî de ye û ji berjewendiyên teknolojiya Microwave Photon re biweşîne.
Heya niha, teknolojiya entegrasyonê ya fotonîkî ya SI-a-based û teknolojiya entegrasyonê ya fotonîkî ya li ser forma entegrasyonê ya li ser forma pêşkeftinê bêtir û piştî pêşkeftina pêşkeftina di warê ragihandina optîkî de, û gelek hilber li sûkê hatine danîn. Lêbelê, ji bo serîlêdana fotonê Microwave, di van her du celebên teknolojiya entegrasyonê de hin pirsgirêk hene: Mînak, koçberiya elektrîkê ya ne-modulator û modulasyona inp-ê li gorî xeta bilind û taybetmendiyên mezin ên dînamîk ên ku ji hêla teknolojiya Microwave PhotoMon ve hatine şopandin. Mînakî, guhêrîna optîkî ya silicon ku li ser bandora germê ya optîkî ye, an bandora belavkirina pîsokî, an jî vexwarinên hewayê, yên ku nikarin bi serîlêdanên fotografên tîrêjê yên mezin û mezin ên aramiyê re hevdîtin bikin.
Lithium Niobate her gav bijartina yekem ji bo leza bilind bûModelasyona elektro-optîkMateryalên ji ber ku bandora elektrîkê ya linear ya xêza çêtirîn e. Lêbelê, niobate ya Lithium kevneşopîModulatorê elektro-optîkîji materyalê kristolojiya girseyî ya girseyî ya Niobate çêkirî ye, û mezinahiya cîhazê pir mezin e, ku nekare hewcedariyên teknolojiya mîkrobayê ya microwave ya yekgirtî bicîh bîne. Meriv çawa materyalên Niobate Lithium-ê bi hevserokên elektrîkê yên linear re têkildar in di nav pergala teknolojiya Microwave Photon a yekbûyî de bûne armanca lêkolînerên têkildar. Di sala 2018-an de, tîmek lêkolînê ya ji zanîngeha Harvard yekem, ku teknolojî li ser bandora mezin a entegre-ê, û li ser vê yekê destpêkirina elektrîkê û pîşesaziyê li qada entegrebûna fotonîkî û fotonîkên mîkrofon pêk hat. Ji perspektîfa serîlêdana Microwave Photon, vê kaxezê bandor û girîngiya teknolojiya entegrasyonê ya bingehîn li ser bingeha fîlimê ya piçûk li ser pêşkeftina teknolojiya Microwave Photon
Fîlimê fîlimê lithium niobate materyal û fîlimê nermLithium Niobate Modulator
Di du salên dawî de, celebek nû ya Niobate ya Lithium derketiye, fîlimê niobî ya Lithiumê bi rêça "ion3-on-insulatorê) Ridgeguides bi zêdebûna 100 nanometeran re li ser pêvajoya nîgarê ya tîrêjê ya lîtiumê ya nermîner a 0.02-an ji hevdengiya çapkirinê ya kevneşopî ye. Zeviya Mîkrojenê dema ku modulatorê sêwiranê dike. Bi vî rengî, sûdmend e ku meriv voltaja nîv-avê ya nîv-pêl û bandwidth mezintir di dirêjahiya kurt de bigihîje.
Dirûvê winda Lithium Niobate Submicron Waveguide Bottleneck of voltaja ajotinê ya bilind a Lithium Lithium Niobate Electro-optîk moduler hilweşîne. Bûyera elektrodê dikare ji ~ 5 μm re were kêmkirin û qada di navbera zeviya elektrîkê de û qada moda optîkî zêde dibe, û vîs zêde ji 20 v · cm kêmtir ji 2.8 v · cm. Ji ber vê yekê, di bin heman voltaja nîv-wave de, dirêjahiya cîhazê dikare bi moduler kevneşopî pir kêm bibe. Di heman demê de, piştî ku hûn di hêjmarên elektrodê rêwîtiyê ya rêwîtiyê de, wekî ku di hêjmarekê de tê nîşandan, modulator dikare ji 100 GHz mezintir be.
FIG.1 (a) Dabeşkirina Mode Moder û (b) wêneya xaçerê ya LN Waveguide
Fig.2 (a) Waveguide û Struktura elektrodê û (b) Corek modulatorê LN
Berhevoka Modulatorsên Kevir ên Lithium Nuobate bi modulatên bazirganî yên Lithium, Modulatorsên Bazirganî yên Lithium, Modulatorsên Fosphide (Inp)
(1) Hilbera Volt-Length Volt-ê (Vπ · L, v · cm), pîvandina modulasyona modulasyonê ya moduler, nirxa piçûktir, karbidestiya modulasyonê ya bilindtir;
(2) 3 Bandora modulasyonê ya DB (GHZ), ku bersiva moduler ji modulasyona zêde-frekansê re pîvandin;
(3) Ziravkirina têkçûnê ya optîkî (DB) li herêma modulasyonê. Ew dikare ji sifrê were dîtin ku modulatorê nimêja niobate di modulatorê modulasyonê de avantajên modulkirinê, voltaja nîv-avê, windabûna navgîniya optîkî û hwd.
Silicon, wekî kevirên li ser kevoka optoelectronîkên entegre, ji ber vê yekê hate pêşve xistin, pêvajoyê ye ku di qada ragihandina optîkî de bi gelemperî û kûr ve tê xwendin. Mekanîzma modulasyona elektrîkê ya Silicon bi piranî bi navgîniya kargêrê-tion, aramî û berhevkirina kargêriyê ye. Di nav wan de, bandwidth of mekanîzmaya xalîçeya xalîçeyê, lê ji ber ku bandora distirata duyemîn a li ser ronahiyê, ku dê bibe sedema kêmbûna amplitasyona modulasyonê ya optîkî û nîşan bide Distorter.
Modulatorê Inp xwedan bandorên elektrojîk ên berbiçav e, û strukturên baş ên pir-layer dikare rêjeya ultra-bilind û modulators voltaja kêm bi Vπ 4156V · MM re rast bike. Lêbelê, guhertina nîşana refraksiyonê ya bi zeviya elektrîkê re tê de şertên linear û ne -linear pêk tê, û zêdebûna ziraviya elektrîkê dê bandora fermana duyemîn pêşeng bike. Ji ber vê yekê, pêdivî ye ku modulatorsên elektrîkê yên Silicon û Optîk ji bo pêkanîna parasan bikin ku gava ku ew bixebitin, û pn junction dê zirarê bigihînin ronahiyê. Lêbelê, Mezinahiya Modulatorê van her du piçûk e, Mezinahiya Modulatorê Bazirganî ya Bazirganî 1/4 ji modulatorê LN e. Karbidestiya modulasyonê ya bilind, ji bo torgilokên veguhastina optîkî ya bilind û kurteya kurt a dîjîtal ên ku wekî navendên daneyê, ji bo daneyên veguhastinê yên navîn ên kurt. Bandora elektro-optîkî ya Lithium Niobate tune mekanîzmaya bilez û zirara kêm, ya ku ji bo dûrbûna dûr û dirêj eragihandina optîkîbi kapasîteya mezin û rêjeya bilind. Di serîlêdana Microwave Photon de, Hevserokên elektroje-optîkî yên SI û INP ne nexşe ne, ku ji bo pergala fotonê ya mîkroban a ku linearity û dînamîkên mezin lê dimîne ne maqûl e. Materyalê Lithium Niobate ji ber ku bi tevahî koordulasyona modulasyona electro-optîk a bi tevahî linear e.
Demjimêra paşîn: Avrêl-22-2024